長鏈正構(gòu)烷烴臨氫異構(gòu)化新型催化劑的研制及評價.pdf

1、A t h e s i s ( d i s s e r t a t i o n ) s u b m i t t e d t oZ h e n g z h o u U n i v e r s i t yf o rt h ed e g r e eo f M a s t e rT h e p r e p a r a t i o no f t h en e wi s o m e r i z a t i o nc a t a l y s t sa

2、 n d t h e i re v a l u a t i o n ‘h y d r o i s o m e r i z a t i o no f l o n g ．c h a i np a r a f f i n l e v a l u a t l o ni n o I S O m e n z a u o n nD a r a a s 1 0 n g -B y P e n g f e iZ h a n gS u p e r v i s

3、 o r ：P r o f ．Y i l i a n g C h e nC h e m i c a lT e c h n o l o g yS c h o o lo f C h e m i c a lE n g i n e e r i n g a n d E n e r g y一 一 一-M a y ，2 0 12摘要摘要近年來，人們對C 廣C 7 等小分子烷烴的異構(gòu)化技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究，研究的主要目的是提高汽油的辛烷值。然而研究碳原

4、子數(shù)大于1 0 的長鏈烷烴的異構(gòu)化對于提高柴油的十六烷值以及改善潤滑油的粘溫性質(zhì)有著重要的意義。一般，長鏈烷烴的異構(gòu)化采用的是金屬一酸雙功能催化劑。本論文分別選用了Z S M ．2 2 、L ／M C M ．4 1 、L 、S A P O ．1 l 等沸石分子篩做為載體，探討了催化劑載體酸性對長鏈烷烴異構(gòu)化性能的影響。以S A P O ．1 1 沸石分子篩為催化劑載體，選用浸漬法、沉淀法、離子交換法負(fù)載活性組分P t ，P t 的負(fù)載量

5、分別為0 ．4 ％w t 、0 ．5 ％w t 、0 ．6 ％w t 、0 ．7 ％w t ，然后在不同的制備條件下( 焙燒溫度、焙燒時間、還原溫度等) 制備出一系列的催化劑，用之于長鏈烷烴的異構(gòu)化反應(yīng)，考察催化劑的金屬性對長鏈烷烴異構(gòu)化性能的影響，探討金屬性與酸性相互協(xié)同工作的原理，優(yōu)化長鏈烷烴異構(gòu)化反應(yīng)的工藝條件。本實(shí)驗(yàn)同時對制備的各催化劑進(jìn)行X R D 、S E M 、T P D 的表征，考察催化劑的結(jié)構(gòu)、形貌和酸性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

6、，P t ／S A P O ．1 1 分子篩催化劑由于其獨(dú)特的1 0 元環(huán)一維孔道以及適宜的酸性和酸強(qiáng)度，在長鏈烷烴異構(gòu)化反應(yīng)中性能最好；與P t ／S A P O ．1 1 分子篩相比，P t ／H Z S M ．2 2 分子篩因其較強(qiáng)的酸性而導(dǎo)致裂解產(chǎn)物比P t ／S A P O ．1 1的要多；P t ／L 酸性強(qiáng)，L 酸量多，使得長鏈烷烴轉(zhuǎn)化率高，裂解反應(yīng)多；P t ，I 瓜d C M ．4 1 酸性太弱，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率低。分別以浸

7、漬法、沉淀法、離子交換法制備P t ／S A P O ．1 1 分子篩催化劑，其中浸漬法制備的催化劑對長鏈烷烴的臨氫異構(gòu)化效果最好。對在不同條件下制備的P t ／S A P O ．1 1 分子篩催化劑進(jìn)行評價其臨氫異構(gòu)化效果表明，在載鉑量為0 ．5 ％w t 、焙燒溫度5 5 0 ℃、焙燒時間3 h 、還原溫度4 0 0 ℃等條件下，催化劑對長鏈烷烴的臨氫異構(gòu)化效果最好。將負(fù)載量O ．5 ％叭的P t ／S A P O ．1 1 分子篩

8、催化劑在5 5 0 ℃下焙燒3 h ，并在4 0 0 ℃下還原2 h ，考察反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、氫烴摩爾比、質(zhì)量空速等工藝條件對此催化劑的正十二烷臨氫異構(gòu)化結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的工藝條件為：反應(yīng)壓力2 M P a 、反應(yīng)溫度3 4 0 ℃、氫烴摩爾比1 5 、質(zhì)量空速1 h ～。在此條件下，正十二烷轉(zhuǎn)化率為8 9 ．7 9 ％，異構(gòu)化選擇性為9 5 ．4 7 ，單支鏈異構(gòu)產(chǎn)物選擇性為7 3 ．6 3 ％，異構(gòu)產(chǎn)物收率為8 4 ．6 9